Espressif ESP32-PICO-V3 RF片上系統(tǒng)中文資料

一、引言

Espressif ESP32-PICO-V3 是一款高性能的系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）RF片上系統(tǒng)（SoC），由全球知名的無晶圓廠半導(dǎo)體公司Espressif（樂鑫科技）推出。該芯片集成了完整的Wi-Fi和藍(lán)牙功能，以其高集成度、低功耗、卓越的性能和穩(wěn)定的安全性，在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文將詳細(xì)介紹ESP32-PICO-V3的型號(hào)類型、工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用以及主要參數(shù)。

廠商名稱：Espressif

元件分類：RF片上系統(tǒng)

中文描述： RF片上系統(tǒng)-SoC ESP32 ECO V3 SIP module with 4 MB flash,dual-core MCU,Wi-Fi&Bluetooth combo,LGA 48-pin,7*7 mm

英文描述： RF System on a Chip-SoC Module WiFi LGA Dual Core BT Combo

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ESP32-PICO-V3概述

ESP32-PICO-V3是一款基于ESP32(ECO V3)的系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)產(chǎn)品，可提供完整的Wi-Fi和藍(lán)牙?功能，集成1個(gè)4 MB串行外圍設(shè)備接口(SPI)flash。

ESP32-PICO-V3的核心是ESP32(ECO V3)芯片。ESP32是集成2.4 GHz Wi-Fi和藍(lán)牙雙模的單芯片方案，采用臺(tái)積電(TSMC)超低功耗的40納米工藝。ESP32-PICO-V3模組已將晶振、flash、濾波電容、RF匹配鏈路等。所有外圍器件無縫集成進(jìn)封裝內(nèi)，不再需要外圍元器件即可工作。此時(shí)，模組的組裝和測(cè)試都在SiP層面完成，因此ESP32-PICO-V3可以大大降低供應(yīng)鏈的復(fù)雜程度并提升管控效率。

ESP32-PICO-V3具備體積緊湊、性能強(qiáng)勁及功耗低等特點(diǎn)，適用于任何空間有限或電池供電的設(shè)備，比如可穿戴設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、傳感器及其他IoT設(shè)備。

相比其他ESP32系列芯片，ESP32-PICO-V3增加了GPIO20管腳。另外，考慮到芯片的安全性能，flash管腳DI,DO,/HOLD,/WP均未引出。

產(chǎn)品應(yīng)用

通用低功耗IoT傳感器Hub

通用低功耗IoT數(shù)據(jù)記錄器

攝像頭視頻流傳輸

OTT電視盒/機(jī)頂盒設(shè)備

語音識(shí)別

圖像識(shí)別

Mesh網(wǎng)絡(luò)

家庭自動(dòng)化

智能家居控制板

智慧樓宇

工業(yè)自動(dòng)化

智慧農(nóng)業(yè)

音頻設(shè)備

健康/醫(yī)療/看護(hù)

Wi-Fi玩具

可穿戴電子產(chǎn)品

零售&餐飲 智能POS應(yīng)用

ESP32-PICO-V3中文參數(shù)

MCU

內(nèi)置ESP32芯片，Xtensa?雙核32位LX6微處理器，支持高達(dá)240 MHz的時(shí)鐘頻率

448 KB ROM

520 KB SRAM

16 KB RTC SRAM

WiFi

802.11b/g/n

802.11n數(shù)據(jù)速率高達(dá)150 Mbps

支持A-MPDU和A-MSDU聚合

支持0.4s保護(hù)間隔

工作信道中心頻率范圍：2412~2484 MHz

藍(lán)牙?

藍(lán)牙V4.2 BR/EDR和藍(lán)牙LE標(biāo)準(zhǔn)

Class-1、class-2和class-3發(fā)射器

AFH

CVSD和SBC

硬件

模組接口：ADC、DAC、觸摸傳感器、SD/SDIO/MMC主機(jī)控制器、SPI、SDIO/SPI從機(jī)控制器、EMAC、電機(jī)PWM、LED PWM、UART、I2C、I2S、紅外遙控、GPIO、脈沖計(jì)數(shù)器、雙線汽車接口(TWAITM，兼容ISO11898-1)

40 MHz晶振

4 MB SPI flash

工作電壓/供電電壓：3.0~3.6 V

建議工作溫度范圍：–40~85°C

封裝尺寸：(7×7×0.94)mm

ESP32-PICO-V3引腳圖

二、型號(hào)類型

ESP32-PICO-V3是Espressif ESP32系列中的一款重要產(chǎn)品，屬于ESP32-PICO系列。該系列還包括ESP32-PICO-D4和ESP32-PICO-V3-02等型號(hào)。ESP32-PICO-V3與ESP32-PICO-D4的主要區(qū)別在于Flash存儲(chǔ)容量和GPIO引腳配置的不同，而ESP32-PICO-V3-02則進(jìn)一步增加了PSRAM的存儲(chǔ)容量。

• ESP32-PICO-V3：基于ESP32 ECO V3的系統(tǒng)級(jí)封裝SiP產(chǎn)品，內(nèi)置4MB SPI flash，無內(nèi)置PSRAM，提供雙核MCU、Wi-Fi和藍(lán)牙雙模功能。

• ESP32-PICO-D4：同樣基于ESP32的系統(tǒng)級(jí)封裝SiP，但Flash容量為4MB，無內(nèi)置PSRAM，雙核MCU，Wi-Fi和藍(lán)牙雙模。

• ESP32-PICO-V3-02：在ESP32-PICO-V3的基礎(chǔ)上，增加了2MB的PSRAM，F(xiàn)lash容量達(dá)到8MB，適用于需要更多內(nèi)存的應(yīng)用場(chǎng)景。

三、工作原理

ESP32-PICO-V3集成了ESP32 SoC核心，該核心是一個(gè)低功耗、高性能的32位LX6微處理器，具備雙核處理能力。該芯片內(nèi)部集成了Wi-Fi和藍(lán)牙通信模塊，支持2.4GHz頻段的無線通信。同時(shí)，它還集成了豐富的外設(shè)接口，如SPI、I2C、I2S、UART等，便于與各種外部設(shè)備進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換。

在通信方面，ESP32-PICO-V3通過其內(nèi)置的Wi-Fi和藍(lán)牙模塊，可以輕松連接到互聯(lián)網(wǎng)或與其他藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行通信。在數(shù)據(jù)處理方面，雙核CPU和豐富的外設(shè)接口使得該芯片能夠高效處理各種復(fù)雜任務(wù)，如數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸?shù)取?/span>

四、特點(diǎn)

1. 高集成度：ESP32-PICO-V3將ESP32 SoC、Flash、晶振、阻容等器件集成在7mm×7mm的LGA封裝中，大大簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，減少了PCB面積，適用于空間緊湊的設(shè)計(jì)場(chǎng)景。

2. 低功耗：采用先進(jìn)的低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)，能夠在保證高性能的同時(shí)，有效降低功耗，延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間。

3. 高性能：雙核CPU和豐富的外設(shè)接口使得該芯片能夠高效處理各種復(fù)雜任務(wù)，滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)高性能的需求。

4. 穩(wěn)定可靠：經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量控制和測(cè)試，ESP32-PICO-V3在穩(wěn)定性、可靠性和安全性方面表現(xiàn)出色，能夠確保設(shè)備在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。

5. 易于開發(fā)：Espressif提供了豐富的開發(fā)工具和文檔，包括SDK、IDE、示例代碼等，使得開發(fā)人員能夠快速上手，降低開發(fā)難度和成本。

五、應(yīng)用

ESP32-PICO-V3廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，包括但不限于智能家居、智能穿戴、智能安防、智能醫(yī)療、智能工業(yè)等領(lǐng)域。

• 智能家居：用于智能照明、智能插座、智能家電等設(shè)備的控制和通信。

• 智能穿戴：用于健康監(jiān)測(cè)手環(huán)、智能手表等設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸。

• 智能安防：用于監(jiān)控?cái)z像頭、門禁系統(tǒng)等設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制。

• 智能醫(yī)療：用于醫(yī)療設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，如遠(yuǎn)程心電圖監(jiān)測(cè)、血糖監(jiān)測(cè)等。

• 智能工業(yè)：用于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)采集，如傳感器網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等。

六、主要參數(shù)

• 處理器速度：240 MHz

• 工作頻率：2.4 GHz

• 最大數(shù)據(jù)速率：150 Mbps

• 輸出功率：19.5 dBm

• 靈敏度：-75 dBm

• 電源電壓：3.0~3.6V

• 程序存儲(chǔ)器大小：4 MB（ESP32-PICO-V3），8 MB（ESP32-PICO-V3-02）

• 數(shù)據(jù)RAM大小：520 KB（內(nèi)部SRAM），可選擴(kuò)展至2 MB PSRAM（僅ESP32-PICO-V3-02）

• GPIO引腳數(shù)：根據(jù)封裝不同，一般提供約20至30個(gè)GPIO引腳，支持多種功能配置，如數(shù)字輸入/輸出、PWM、ADC等。

• 外設(shè)接口：支持SPI、I2C、I2S、UART、SDIO、PWM、ADC、DAC、Timer等多種外設(shè)接口，便于連接各種外部設(shè)備和傳感器。

• Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)：支持IEEE 802.11 b/g/n，支持WPA/WPA2/WPA3安全協(xié)議，提供穩(wěn)定的無線連接。

• 藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)：支持Bluetooth 4.2/5.0（LE），支持BLE廣播、連接、GATT客戶端和服務(wù)器等藍(lán)牙低功耗功能。

• 安全特性：內(nèi)置硬件加密引擎，支持AES、SHA-2等加密算法，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/span>

• 開發(fā)環(huán)境：支持Espressif官方的ESP-IDF（Espressif IoT Development Framework）開發(fā)框架，以及Arduino IDE、PlatformIO等多種開發(fā)工具，提供豐富的API和示例代碼，方便開發(fā)者快速上手。

• 溫度范圍：通常支持-40°C至+125°C的工作溫度范圍，適用于各種惡劣環(huán)境下的應(yīng)用。

• 封裝形式：采用LGA（Land Grid Array）封裝，尺寸小巧，便于在小型設(shè)備中集成。

• 功耗管理：具備靈活的電源管理功能，支持多種低功耗模式，如輕睡眠（Light Sleep）、深度睡眠（Deep Sleep）等，可根據(jù)應(yīng)用需求調(diào)整功耗，延長(zhǎng)電池壽命。

七、總結(jié)

Espressif ESP32-PICO-V3 RF片上系統(tǒng)以其高集成度、低功耗、高性能和豐富的外設(shè)接口，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。其靈活的電源管理、穩(wěn)定可靠的無線通信能力以及易于開發(fā)的特性，使得它成為智能家居、智能穿戴、智能安防、智能醫(yī)療和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域中不可或缺的核心組件。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，ESP32-PICO-V3將繼續(xù)發(fā)揮其在推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新和發(fā)展方面的重要作用。

未來，Espressif有望進(jìn)一步推出更多基于ESP32系列的高性能SoC產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備更高性能、更低功耗、更小尺寸和更強(qiáng)安全性的需求。同時(shí)，隨著開發(fā)工具和生態(tài)系統(tǒng)的不斷完善，ESP32系列SoC的應(yīng)用領(lǐng)域也將進(jìn)一步拓展，為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。